Metila grupo
En ĥemio, metila grupo aǔ metilo estas klaso de alkiloj originantaj de metano (CH4), enhavantaj unu karbonatomon kunligitan al tri hidrogenatomoj (—CH3). Tiaj hidrokarbidaj grupoj aperas en multaj organikaj kombinajoj, pri kiuj, en formuloj, ili estas simbolitaj per Me aǔ Met.
Oni povas formuli la derivaĵo de metano tiele:
CH4 → CH3° + H° (metano → metilo + 1 atomo de hidrogeno)
La ° de CH3° signifas, ke estas radikalo, kies la nomo estas "metilo".
Tia grupo estas tre stabila grupo en la plej multaj molekuloj. Dum la metila grupo estas kutime parto de pli granda molekulo, ĝi povas esti trovita sur sia propra formo en iu ajn el la tri formoj: anjono, katjono aŭ radikalo. La anjono havas ok valentelektronojn, la radikalo sep kaj la katjono ses. Ĉiuj tiuj tri formoj estas tre reakciantaj kaj malofte observitaj[1].
Metila katjono, anjono, kaj radikalo
redaktiMetilkatjono
redaktiLa metiluma katjono (CH3+) ekzistas en gasfazo, sed estas alie ne renkontita. Kelkaj kunmetaĵoj estas konsideritaj kiel fontoj de la CH3+ katjono, kaj tiu simpligo estas uzita en organika kemio. Ekzemple, protonigo de metanolo donas forte elektrofilan metiligadan reakciilon:
- CH3OH + H+ → CH3+ + H2O .
Simile, metilojodido kaj metilotriflato estas rigarditaj kiel la ekvivalento de la metilkatjono ĉar ili facile spertas SN2-reagojn per malfortaj nukleofiloj (elektre malaj al elektrofiloj).
Metilanjono
redaktiLa metanida[2] anjono (CH3-) ekzistas nur en diluita gasfazo aŭ sub ekzotikaj kondiĉoj. Ĝi povas esti produktita per elektrostatika malŝargo en keteno ĉe malalta aerpremo (malpli ol unu Torr) kaj ĝia entalpio de reago estas taksita esti proksimume 252,2±3,3 kJ/mol. En diskutmekanismoj de organikaj reakcioj, metilolitio kaj rilata Grignard reakciiloj estas ofte konsideritaj kiel saloj de "CH3- "; kaj kvankam la modelo povas esti utila por priskribo kaj analizo, ĝi estas nur utila fikcio. Tiaj reakciiloj estas ĝenerale preparitaj el la metilhalogenidoj:
- M- + CH3X → MCH3
kie X estas halogeno kaj M alkala metalo.
Metilradikalo
redaktiLa metilradikalo rilatas la formulon CH3. Ĝi ekzistas en diluitaj gasoj, sed en pli koncentrigitaj formoj ĝi facile dimeriĝas al etano. Ĝi povas esti produktita per termika putriĝo de nur certaj kombinaĵoj, aparte tiuj kun tiu duobla ligo —N=N— .
Reagemo
redaktiLa reagemo de metilogrupo dependas de la apudaj atomoj (aŭ atomaroj), kiuj anstataŭigas hidrogenan atomon. Metilaj grupo povas esti tre malreagema. Ekzemple, en organikaj kombinaĵoj, la metila grupo rezistas al atako de eĉ la plej fortaj acidoj.
Oksidiĝo
redaktiLa oksidiĝo de metila grupo okazas vaste en naturo kaj industrio. El metilo, la oksidiĝo produktas la jenajn CH2OH, CHO, kaj CO2H. Ekzemple, la forta oksidanto kalia permanganato (KMnO4) transformas metilan grupon al karboksila grupo (-COOH grupo), kaj toluenon al benzoata acido (ankaŭ -COOH grupo). Finfine la oksidigo de metilaj grupoj liveras protonojn kaj karbondioksido, kiel vidite dum brulo.
Demetiligado
redaktiDemetiligado (la transigo de la metila grupo al alia kemia kombinaĵo) estas komuna procezo kaj reakciantoj, kiuj spertas tiun reakcion nomiĝas metiligaj perantoj. Komuna metiligaj perantoj estas dimetilsulfato, metiljodido kaj metilotriflato. Metanogenezo, la fonto de natura gaso, ekestas per malmetiligada reakcio[3].
Deprotoniĝado
redaktiIuj metilaj grupoj povas deprotoniĝi. Ekzemple, la acideco de la metilaj grupoj en acetono (CH3)2CO) iĝas ĉirkaŭ 1020 pli forta ol metano. La rezultantaj karbanjonoj (kun tri alkiloj) estas ĉefaj perantoj en multaj reakcioj por organika sintezo kaj biosintezo. Grasacidoj estas produktitaj per tiu maniero.
Liberaj radikalaj reakcioj
redaktiKiam lokita en benzila aŭ alila pozicioj, la forto de la C-H ligo malpliiĝas kaj la reagemo de la metila grupo pliiĝas. Unu elmontro de tiu pli alta reagemo estas la fotoĥemia klorigado de la metila grupo en tolueno donante benzilokloridon[4].
Kirala metilo
redaktiEn la speciala kazo, kie unu hidrogeno estas anstataŭigita per deŭterio (D) kaj la alia hidrogeno per tricio (T), la metila surogato iĝas ĥirala[5]. Metodoj ekzistas por produkti optike purajn metilajn kombinaĵojn, ekz., ĥirala acetata acido ( CHDTCO2H). Helpe de ĥiralaj metilaj grupoj, la stereokemia kurso de pluraj biokemiaj transformoj estis analizita[6].
Etimologio
redaktiFrancaj kemiistoj Jean-Baptiste Dumas kaj Eugene Peligot, post determinado de la kemia strukturo de metanolo, enkondukis la terminon "metileno" el la greka methy = "vino-" + hȳlē = "ligno" (peceto de arboj) kun la intenco de elstarigo de ĝiaj originoj, "alkoholo farita el ligno (substanco)"[7][8]. La esprimo Methyl (esperante "metil") estis derivita, en proksimume 1840, per deafiksigo de "metileno", kaj tiam estis uzita por priskribi "metilalkoholon". Methyl- estas la IUTAK-a (nomenklaturo pri organika kemio) termino por alkana (aŭ alkila) molekulo, uzante la prefikson "met-" por indiki la ĉeeston de ununura karbono.
Referencoj
redakti- ↑ Jerry March. (1992) Advanced organic chemistry: reactions, mechanisms, and structure (Altnivela organika kemio: reagoj, mekanismoj, kaj strukturo) (angle). ISBN 0-471-60180-2.
- ↑ Kemiaj afiksoj en la Esperanto-centro laŭ Jan Pióro, Kemiaj Afiksoj, Warszawa, 1966 (Vd postafikson -id).
- ↑ Thauer, R. K., "Biochemistry of Methanogenesis: a Tribute to Marjory Stephenson" (Biokemio kaj metanogenezo), Microbiology, 1998, volumo 144, paĝoj 2377–2406. (angle)
- ↑ M. Rossberg et al. “Chlorinated Hydrocarbons” (Klorigado de hidrokarbonoj) in Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry 2006, Wiley-VCH, Weinheim. COI:10.1002/14356007.a06_233.pub2 (angle)
- ↑ http://www2.lsdiv.harvard.edu/labs/evans/pdf/smnr_2000-2001_Burch_Jason.pdf Arkivigite je 2010-07-14 per la retarkivo Wayback Machine (angle)
- ↑ Heinz G. Floss, Sungsook Lee "Chiral methyl groups: small is beautiful" Acc. Chem. Res., 1993, volumo 26, pp 116–122. COI:10.1021/ar00027a007
- ↑ J. Dumas kaj E. Péligot (1835) "Mémoire sur l'espirit de bois et sur les divers composés ethérés qui en proviennent" (Memoraĵo pri distilita ligno kaj diversaj eteraj kombinaĵoj, kiuj devenis de ĝ), Annales de chimie et de physique, 58 : 5-74; el page 9: Nous donnerons le nom de méthylène (1) à un radical … (1) μεθυ, vin, et υλη, bois; c'est-à-dire vin ou liqueur spiritueuse du bois. (Ni donos la nomon "metilino" (1) al radikalo… (1) meti: vino, kaj hulē: ligno; t.e. vino aŭ brando de ligno.) (france)
- ↑ Notu, ke la korekta greka vorto pri la substanco "ligno" estas xylo-.
Vidu ankaŭ
redaktiEn tiu ĉi artikolo estas uzita maŝina traduko de WikiTrans de teksto el la artikolo Methyl group en la angla Vikipedio.